JPH02150068A - 二重拡散mosfet - Google Patents

二重拡散mosfet

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JPH02150068A
JPH02150068A JP30361388A JP30361388A JPH02150068A JP H02150068 A JPH02150068 A JP H02150068A JP 30361388 A JP30361388 A JP 30361388A JP 30361388 A JP30361388 A JP 30361388A JP H02150068 A JPH02150068 A JP H02150068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
effective channel
channel length
breakdown voltage
diffusion
Prior art date
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Pending
Application number
JP30361388A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Nagayasu
芳彦 長安
Hajime Tada
多田 元
Kazuhiro Tsuchiya
和広 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP30361388A priority Critical patent/JPH02150068A/ja
Publication of JPH02150068A publication Critical patent/JPH02150068A/ja
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二重拡散MO3FET (以下DMO8とい
う)に関し、特に、高耐圧と高飽和電流を両立させる構
造に関する。
C従来の技術〕 例えば、縦形のDMO3は、第5図(ハ)に示すように
、p形層板1にn形埋込層2を形成し、その上にn形エ
ピタキシャル層3を設け、このn形埋込層2に接するよ
うにドレインウオール4を形成した後、ゲート酸化膜5
とポリシリコンゲート6を設けて、このポリシリコンゲ
ート6をマスクとしてその方形窓6aがp形拡散を行い
チャネル層(ボディ)7を、次にn形拡散でソース領域
8を夫々セルファラインで順に形成したものである。
このDMO3におけるセル基本構造としては、第1図(
a)に示す如く、ポリシリコンゲート6に縦横に整列さ
せて、方形窓6aを抜いたものとされている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、二重拡散工程において第5図(a)中、
丸で囲む角部を第6図(a)に拡大して示すと、第1ス
テツプのチャネル層7の横方向拡散長と第2ステツプの
ソース領域8の横方向拡散長との差である実効チャネル
長は、ゲート6の端縁の直線部にふいてはIIであるの
に対し、それらが直交する角部にふいてはL!より短い
LC,である。これは、横方向拡散に寄与する角部の不
純物総量が直線部のそれに比して少ないため、チャネル
層7とソース領域8の横方向拡散長が共に短くなるので
、結果として角部の実効チャネル長Lc+は直線部の実
効チャネル長Llより短くなるからである。そして、角
部におけるチャネルのピーク濃度Npc+は直接部のピ
ーク濃度Nplより小さくなっている。
また、第6図(b)に示す如く、別のゲート形状を採用
したゲート6の端縁の円弧部における実効チャネル長L
C,は、上記と同様の理由によって角部の実効チャネル
長IIより長いものの、直線部L1に比してやはり短く
、 ピーク濃度N1)C2も小さい。
このように、ゲート6自身に対して凹の端縁を有し、そ
の曲率が大になればなるほど、実効チャネル長が直線部
のそれに比して短くなるが、例えば第7図に示す如く、
角部における短い実効チャネル長LC,の場合、耐圧特
性に大きな影響を与える。即ち、p形のチャネル層7と
ドレイン−ドリフト領域としてのn形エピタキシャル層
3とが逆バイアスされ、ドレイン−ソース電圧が上昇す
ると、第7図中斜線で示す空乏領域が両方に拡大し、チ
ャネル層7内の空乏領域がソース領域8に接し、バンチ
スルーを惹起させる。このパンチスルー勅書が耐圧を決
定するが、その耐圧は短チャネルになるにつれ低くなり
、またチャネル層7内の不純物濃度が小さくなるにつれ
低くなる。同一のプロセスで形成した0MO3であって
も、ゲート端縁の形状によって耐圧は異なり、例えば、
ゲート端縁の直線部における耐圧B vosは160■
で、円弧部では130vであり、また角部では80Vで
ある。
一方、飽和電流10(set)は実効チャネル領域の不
純物濃度を下げることにより高くすることができるが、
不純物濃度を下げると、耐圧も低下する。
実効チャネル領域の不純物濃度と耐圧BVDS、飽和電
流10(set)との間には、第8図に示す相互関係が
成立しており、したがって高耐圧且つ高飽和電流の0M
O3の実現が困難であった。
そこで、本発明の課題は、ゲートの端縁形状又はその各
部の実効チャネル長を勘案して規定することにより、高
耐圧で高飽和電流の特性を持つ二重拡散MO3FETを
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明が講じた手段は、ゲ
ート端縁が直線部とゲート自身に対して凹の曲率部をを
するようなゲート形状とすると共に、その曲率部の実効
チャネル長を直線部のそれ以上の長に設定したものであ
る。
別の手段としては、ゲート端縁に亘る実効チャネル長の
制御を排除するために、ゲート端縁がそのゲート自身に
対して凹又は凸で曲率一様の曲率部のみからなるゲート
形状を選定したものである。
〔作用〕
ゲート端縁が直線部と凹の曲率部を有するゲート形状を
選択した場合であっても、曲率部の実効チャネル長が直
線部のそれ以上の長さであるから、曲率部の実効チャネ
ルの耐圧が直線部のそれ以下になることがなく、実質的
に局部的に存在する曲率部における耐圧で全体の耐圧が
制限されることなく、結果として高耐圧を得ることがで
きる。またかかる曲率部での耐圧低下防止を前提として
、平均的に実効チャネル長を従前に比しである程度短縮
可能で、これにより高い飽和電流特性を得ることができ
る。
ゲート端縁がそのゲート自身に対して凹又は凸で曲率一
様の曲率部のみからなるゲート形状を選定した場合には
、通常プロセスによって実効チャネル長が実質的に同一
のチャネルを自動的に得ることができる故、局部的な耐
圧低下の問題がなく、これにより不純物濃度調整によっ
て実効チャネル長の長短を容易に最適化することができ
、高耐圧でしかも高飽和電流特性の0MO3が得られる
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第1図(a)は本発明に係る二重拡散MO3FETの第
1実施例の平面図で、第1図(b)は第1図(a)中の
Ib−1b線に沿う切断図である。
lはp形基板で、これはn形埋込層2を有する。
基板1上にはドレイン−ドリフト領域となるべきn形エ
ピタキシャル層3が成長形成されている。
4はn形埋込層2に接触するように形成されたドレイン
ウオールである。5はゲート酸化膜で、この上にはポリ
シリコンゲート10が形成されている。
このポリシリコンゲート10は比較的縦長に拡大した長
方形窓10aを有している。本実施例においては長方形
窓10aの横幅は第5図に示す方形窓6aのそれとほぼ
等しくしであるが、縦幅はその数倍の長さに設定しであ
る。11はゲート10の長方形窓10aを介して拡散形
成されたp形のチャネル層である。12は少なくとも長
方形窓10aの各角部にレジストマスク13を覆いn形
不純物を導入して拡散形成したソース領域である。
この角部における実効チャネル長は第2図に示す如<L
’CIで、直線部における実効チャネル長Llより短い
。即ち、ソース拡散においては角部のレジストマスク1
3によって横方向拡散長が抑制されるので、その分だけ
実効チャネル長が長くなる。
角部における実効チャネル長が直線部のそれに比して長
いので、逆バイアス電圧を高くしても、第2図(b)に
示す如く、角部の実効チャネル内での空乏領域(斜線で
示す)の拡大余裕ができ、低圧でのパンチスルーが発生
しにくくなる。したがって、角部でのチャネルの耐圧で
素子耐圧の限界が規定されないので、結果的に高耐圧を
得ることができる。
直線部での実効チャネル長は一定であるため、例えばイ
オン注入のドーズ徽を少なくすることで、実効チャネル
領域の濃度を小さくしても(短チヤネル化)、耐圧が従
来と同じでも飽和電流特性を高くすることができる。換
言すれば、角部のチャネルでの耐圧低下が防止されるこ
とで、全体として短チヤネル化を最適化することができ
るので、耐圧向上と飽和電流増大とをバランス配分した
状態で、両者の特性を向上させることが可能である。
また、上記実施例においては、角部の個数を極力少な(
するため、ゲートlOに長大な長方形窓10aを形成し
である。レジストマスク130個数を少なくさせ、各角
部における実効チャネル長LC。
を確保し、歩留を向上させるためである。
第3図(a)は本発明に係る二重拡散MO3FETの第
2実施例の平面図で、第2図(5)は第2図(a)中の
lIb −mb線に沿う切断図である。なお、同図にお
いて第1図に示す部分と同一部分には同一参照符号を付
しその説明を省略する。
この実施例におけるゲート20は円形窓20aを有して
いる。即ち、ゲート端縁はゲート自身に対して凹で曲率
一様である。通常の二重拡散工程において、円形窓20
aを介して導入拡散されたチャネル層21の横方向拡散
長はゲート端縁に沿って実質的に同一であり、また同様
に、ソース領域22のそれも同一である。したがって、
それらの差である実効チャネル長LC1はいずれの部分
においても同一となってふり、同一プロセスにより形成
された直線部の実効チャネル長より短い。
かかるゲート形状によれば、ゲートをマスクとしたセル
ファラインによってチャネル層21及びソース領域22
を共に形成し得るが、必然的に実効チャネル長LC3が
一様になるので、局部的な耐圧低下の原因がもともと存
在しないから、高い耐圧を確保することができる。した
がって、チャネル部分の拡散濃度を上げること(イオン
注入のドーズ量を上げる)ことによって、実効チャネル
長LCsを単独で最適値に設定できるので、高耐圧の下
で高い飽和電流を得ることができる。
第4図(a)は本発明に係る二重拡散MO3FETの第
3実施例を示す平面図で、第4図ら)は第4図(a)中
のl”t/b −[Vb線に沿う切断図である。なお、
同図において第1図に示す部分と同一部分には同一参照
符号を付しその説明を省略する。
この実施例においては、ゲート30が夫々島状に独立し
た円形に形成されている。即ち、そのゲート端縁はゲー
ト自身に対して凸で曲率一様である。
この円形のゲート30をマスクとしてセルファラインに
より二重拡散を行うと、チャネル層31及びソース領域
32が形成される。ゲート30のゲート端縁が円形であ
ることから、いずれの部分をとっても横方向拡散長は実
質的に同一である。したがって、実効チャネル長L c
 aはいかなる円弧部分においても同一である。この実
施例においても、局部的な実効チャネル長の不均一さが
存在しないので、高耐圧を得ることができる。
また、この実効チャネル長LC4は、直線部を有するゲ
ートを以て同一プロセスにより形成されたその直線部の
実効チャネル長より長(なっている。
したがって高耐圧を充分得ることができるものの、逆に
飽和電流が低下してしまうが、チャネル部分の拡散濃度
を下げる(イオン注入のドーズ量を下げる)ことで、実
効チャネル長L C4の値を単独で最適化できるので、
ある程度の自由度を保持しつつ、高耐圧と高飽和電流を
両立させることが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る二重拡散MO5FE
Tは、低耐圧の原因をなす曲率部の実効チャネル長を制
御して全体として高耐圧を確保したり、又は、ゲートを
マスクとするセルファラインによる二重拡散において通
常プロセスによっていかなる部分の実効チャネル長も自
動的に実質問−となり、局部的な実効チャネル長の制御
を不要とするゲート形状を選択することで、全体の耐圧
を規定する低耐圧の弱点部をなくすことにより、従来に
比してより高耐圧化ができる余裕の下で、全体としての
短チヤネル化をある程度促進させることができ、結果と
して高耐圧で高飽和電流を調和両立させることが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明に係る二重拡散MO3FETの第
1実施例の平面図で、第1図ら)は第1図(a)中の1
b−1b線に沿う切断図である。 第2図(a)は同実施例におけるゲートの角部を示す拡
大部分平面図で、第2図(b)は第2図(a)中の■b
−■b線に沿う切断図である。 第3図(a)は本発明の第2実施例の平面図で、第3図
ら)は第3図(a)中の1llb −■b線に沿う切断
図である。 第4図(a)は本発明の第3実施例の平面図で、第4図
ら)は第4図(a)中の■b〜■b線に沿う切断図であ
る。 第5図(a)は従来の二重拡散MO3FETの一例を示
す平面図で、第5図(b)は第5図(a)中のyb −
yb線に沿う切断図である。 第6図(a)は第5図(a)におけるゲートの角部を示
す拡大部分平面図で、第6図わ)は円弧状のゲート端縁
を有する従来の二重拡散MO3FETにおけるその円弧
部を示す拡大部分の平面図である。 第7図は第6図中の■−■線に沿う切断図である。 第8図は実効チャネル領域の拡散濃度と耐圧。 飽和電流の関係を示すグラフ図である。 l p形基板、2 n形埋込層、3 n形エピタキシャ
ル層、4 ドレインウオール、5 ゲート酸化膜、10
.20  ポリシリコンゲート、10a長方形窓、20
a  円形窓、11.21.31  チャネル層、12
.22.32  ソース領域、13  レジストマスク
、30  円形のポリシリコンゲート、LiL’C,。 LC3,LC4実効チャネル長。 第1図 直線部の実効チャネル長 目 角部の実効チャネル長 第 図 実効チャネル長 第 区 実効チャネル長 第 区 第 図 第 手続補正書岨発) 1、事f11の表示 2発明の名称 11j″願昭〆3−.3θ36/3 二を汰飯ピ0.’;、FE工 3補正?するr。 11(’lとの関係 1(−所 名   称

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直下にチャネルを形成すべきゲート端縁が直線部
    とそのゲート自身に対して凹の曲率部とを有し、該曲率
    部の実効チャネル長が該直線部のそれ以上の長さである
    ことを特徴とする二重拡散MOSFET。
  2. (2)直下にチャネルを形成すべきゲート端縁がそのゲ
    ート自身に対して凹又は凸で曲率一様の曲率部のみから
    なることを特徴とする二重拡散MOSFET。
JP30361388A 1988-11-30 1988-11-30 二重拡散mosfet Pending JPH02150068A (ja)

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JP30361388A JPH02150068A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 二重拡散mosfet

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JP30361388A JPH02150068A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 二重拡散mosfet

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02281758A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848966A (ja) * 1981-09-18 1983-03-23 Sanyo Electric Co Ltd 絶縁ゲ−ト電界効果半導体装置の製造方法
JPS59149058A (ja) * 1983-02-15 1984-08-25 Matsushita Electric Works Ltd Mos型トランジスタ
JPS61156882A (ja) * 1984-12-28 1986-07-16 Toshiba Corp 二重拡散形絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ及びその製造方法
JPS62179720A (ja) * 1986-02-03 1987-08-06 Hitachi Ltd 多重拡散方法
JPS62211955A (ja) * 1986-03-12 1987-09-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848966A (ja) * 1981-09-18 1983-03-23 Sanyo Electric Co Ltd 絶縁ゲ−ト電界効果半導体装置の製造方法
JPS59149058A (ja) * 1983-02-15 1984-08-25 Matsushita Electric Works Ltd Mos型トランジスタ
JPS61156882A (ja) * 1984-12-28 1986-07-16 Toshiba Corp 二重拡散形絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ及びその製造方法
JPS62179720A (ja) * 1986-02-03 1987-08-06 Hitachi Ltd 多重拡散方法
JPS62211955A (ja) * 1986-03-12 1987-09-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02281758A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ

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